僧格林沁道：夜战甚佳，然夷气势如虹，已无时间筹划布防；吾四万之众，草草乌合，夜间出行，纰漏丛生，难免顾此失彼。吾皇谕旨：须以前锋抄袭，挫其先锋。能以鸟枪刀矛等短兵相接，则可操胜券矣。

胜保道：亲王已与夷人接仗数次，此战胜算几何？

僧格林沁道：几无胜算！夷人火炮甚猛，一炮飞来，炮子爆裂，弹片四射，十几战骑，薨然而毙。吾意，万骑并冲，前仆后继，誓死突破夷人防线。此战必定死伤枕藉，流血漂橹。吾若战殁，由兄代统全军。

9月21日凌晨，英法联军陆续抵近八里桥，上午7时，法军司令孟托班先发制人，兵分三路，攻击僧格林沁、瑞麟、胜保军营。

僧、瑞、胜督兵迎战，僧格林沁跃马挺旗，屹立阵缘，黄旗动处，万余蒙古铁骑铺天盖地，浩荡而出。

法军司令孟托班一声令下，阿姆斯特朗野炮即行轰击，炮声响处，人仰马翻，蒙古铁骑纷纷扑地。

僧格林沁见状，复舞旗帜，又有千骑，马嘶人叫，再行攻击。

孟托班阵前迎战，野炮轰毕，即令康格里夫火箭联发，偶有逼近之蒙古铁骑，则以恩菲尔德排枪轮放。

胜保固守八里桥，鏖战正酣，一炮飞来，掀落马下，胜保以来日方长，率部先退，夷军攻占八里桥，迂回攻击僧格林沁之后。僧王分兵抵御，战至午时，夷人马队千骑，横冲直闯，凛然开来，蒙古马队不敌，四散而去。此战，清军死伤逾千，夷人死亡5人，伤47人。

八里桥大败，咸丰帝胆颤，敕令恭亲王奕忻为钦差大臣，偕东阁大学士桂良、九门提督文祥，留京抚夷，督办和局。咸丰帝自携一帮皇妃臣工，起辇热河，木兰秋狝。